Соноелектрохимията съчетава ползите от електрохимията със сонохимията. Най-голямото предимство в тези техники е тяхната простота, ниска цена, възпроизводимост и мащабируемост. Hielscher Ultrasonics предлага пълна sonoelectrochemical настройка за партида и инлайн употреба. Тя се състои от:

• усъвършенстван ултразвуков генератор (2000 вата) с автоматична настройка, амплитуда контрол и усъвършенстван сеч на данни,
• мощен преобразувател с ултразвуков рог (промишлен клас, 2000 вата, 20kHz),
• електрически изолатор, който не намалява ултразвуковите вибрации
• ултразвук бустер рога за амплитуда увеличение или намаляване
• различни проекти на сонотрод (Сонотрода е електрод. катода или анод.)
• клетъчни стени (алуминий, неръждаема стомана, мед, мед, …)

Не е нужно да губите времето си, за да разработите собствена настройка, за да можете да комбинирате ултразвук с електрохимия. Не е нужно да правите електрически модификации на стандартно ултразвуково оборудване. Вземете тази индустриална настройка на соноелектрохимия и да фокусира усилията и времето си върху вашите химически изследвания и оптимизация на процесите!

Готови за използване Настройки за соноелектрохимия

Hielscher Ultrasonics предлага лесен за използване sonoelectrochemical настройка с адаптивна, гъвкава конфигурация. Тази настройка е подходяща както за общо проучване и развитие, така и за оптимизация на процесите, както и за средно производство. Сонотрода в UIP2000hdT (2000 вата, 20kHz) може да се използва като електрод в партида настройка или вдлъжни с поточна клетка. Има уникален дизайн на електрическа изолация. Sonoelectrochemical преобразувател ъпгрейд не намалява ултразвуковата мощност.
Стандартният сонотрод / електрод е титан от клас 5 и е предназначен да оптимизира равномерността на ултразвуковия интензитет по протежение на страната му. Предлагат се и други дизайни и други материали като алуминий, стомана или неръждаема стомана. Специалният реактор на поточна клетка на този проект има алуминиево тяло, което е електрически изолирано от пластмасовите връзки в двата края. Алуминиевият профил може да се използва като жертвен електрод на ниска цена и може лесно да бъде заменен с други материали като стомана, неръждаема стомана или мед. Предлагат се и други диаметри или дизайни на клетките. Клетката в чертежа има празнина от около 2-4 мм между ултразвуковия електрод и тялото на клетката. Следователно ултразвуковите вълни причиняват акустично стрийминг и кавитация на клетъчния организъм. Всички стандартни артикули от този дизайн са налични в нашите складове в Германия и САЩ. Разбира се, можете да използвате една и съща настройка за всички други неелектрически ултразвукови и сонохимични процеси. Тази настройка работи и за ултразвукови поддържани процеси с високи електрически импулси (HEP).

Тази настройка на соноелектрохимията не оставя много да се желае. Единственото нещо, което остава, може да бъде втори UIP2000hdT като втори електрод.

Соноелектрохимия

Соноелектрохимията съчетава двете техники, споменати по-горе, като прилага ултразвук за електрохимична настройка. Ултразвукът влияе върху важни електрохимични параметри и ефективността на химичните процеси. Електрохимичният разтвор или хидродинамиката на електроаналита в електрохимичната клетка се подобряват значително от присъствието на ултразвук. Свързването на електрод с ултразвуков рог има положително въздействие върху повърхностната активност на електродите и профила на концентрация на електроаналите в цялата клетка. Sonomechanical ефекти подобряват масовия пренос на електрохимични видове от разтвора на насипни товари до електроактивната повърхност. Ултразвуков електрод намалява дебелината на дифузионния слой на повърхността на електрод, увеличава дебелината на електрод отлаганията / галванизирането, увеличава електрохимичните скорости, добиви и ефективност, увеличава порьозността и твърдостта на електрод отлаганията, подобрява отстраняването на газ от електрохимични разтвори; почиства и реактивира повърхността на електрод, намалява свръхпотенциалните електроди, чрез деасибилизация на метали и отстраняване на газовия мехур върху повърхността на електрод (предизвикани от кавитация и акустичен поток) и потиска замърсяването на електродите. Приложенията на соноелектрохимията включват електрополимеризация, електрокоагулация, органична електросинтеза, електрохимия на материала, електрохимия на околната среда, електроаналитична химия, производство на водород и отлагане на електроди.

Соноелектрохимия в поток химия приложения

Ако извършвате соноелектроподатели в настройка на потока, можете да регулирате времето на престой на соноелектрхимични реакции чрез промяна на скоростта на потока. Можете да се рециркулира за повтаряща се експозиция или помпа през клетката веднъж. Рециркулацията може да бъде благоприятна за регулиране на температурата, например чрез преминаване през топлообменник за охлаждане или отопление.
Ако използвате клапан за обратно налягане на изхода на реактора за соно-електрохимични клетки, можете да увеличите налягането вътре в клетката. Налягането вътре в клетката е много важен параметър за засилване на ултразвука и влияние върху производството на газови фази. Важно е също така, когато се работи с реагенти или продукти с ниска точка на кипене.
Работата в проточен режим позволява непрекъсната работа и по този начин производството на по-големи обеми.
Ако материалът тече между два електрода, например сонотрода и клетъчната стена, можете да намалите разстоянието между електродите. Това позволява по-добър контрол на броя на прехвърлените електрони и по-добра селективност на реакцията. Това може да подобри точността на продукта, разпространението и добива.
Като цяло, соноелектроподатели в реактора могат да бъдат много по-бързи от аналоговата реакция в партиден процес. Реакциите, които могат да отнемат до няколко часа, могат да бъдат завършени за няколко минути, като произвеждат по-добър продукт.

---

Литература / Препратки

• Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
• Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
• Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
• Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
• Md Hujjatul Islam; Michael T.Y. Paul; Odne S. Burheim; Bruno G. Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 59, 2019.
• Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.
• M.D. Esclapez, V. Sáez, D. Milán-Yáñez, I. Tudela, O. Louisnard, J. González-García (2010): Sonoelectrochemical treatment of water polluted with trichloroacetic acid: From sonovoltammetry to pre-pilot plant scale. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 6, 2010. 1010-1020.
• L. Cabrera, S. Gutiérrez, P. Herrasti, D. Reyman (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia Volume 3, Issue 1, 2010. 89-94.